[發明專利]一種變電站接地網腐蝕診斷預警方法及系統

有效

• 申請號: 201710646969.X
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN109324241B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 金鑫;李冠華;尚志軍;崔世界;邵帥;金焱;毛小虎;趙義松;韋德福;崔巨涌;何建營;王帥
• 申請（專利權）人: 國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;中國科學院沈陽自動化研究所;國家電網公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富

本發明涉及一種變電站接地網腐蝕診斷預警方法及系統，方法包括：建立接地網磁感應強度確定地網結構；向接地網注入異頻正弦激勵電流，通過無線電磁信號采集器采集數據；結合測得接地網結構和采集的數據，處理器利用概率密度比對方法創建診斷模型；利用終端處理器自動識別接地網腐蝕故障并預警。系統包括：用于確定接地網結構的接地網結構探知模塊、用于采集電磁感應信號數列的無線電磁信號采集器、用于創建腐蝕診斷模型和判斷待檢測接地網腐蝕狀態的終端處理器。本發明能夠解決目前大規模變電站接地網絡不開挖檢測診斷的要求，提出了一種無需預知接地網結構，能夠更準確、更及時的對接地網發展性故障做出判斷，并提前預警的診斷方法。

技術領域

本發明涉及接地網腐蝕狀態趨勢的診斷和預警，具體的說是一種變電站接地網腐蝕診斷預警方法及系統。

背景技術

變電站接地網狀態監測是維護電力系統安全可靠運行、保障人員安全的重要措施。接地阻抗、導通性和腐蝕性開挖檢測是基本的三個檢查項目。腐蝕是導致接地網性能變差、可靠性下降的重要原因，對鋼材質構成的接地網的運行管理成為我國變電站設備的一個重要內容。對于腐蝕性檢查來說，選點開挖具有較好的直觀性，但由于接地網深埋與地下，準確挖到水平接地體有較大的難度，且只能了解局部腐蝕情況，單純粗放式定期開挖檢查存在成本高、隨意性大、效率低和信息量有限等缺點。

隨著智能電網技術的發展，各種先進的接地網檢測診斷技術不斷涌現，其中大多采用電路和網絡理論分析方法進行研究，將接地網看成純電阻網絡，利用接地網的拓撲結構和接地引線間電阻的測量數據，建立接地網的腐蝕診斷方程，通過求解診斷方程得到接地網支路導體的變化值，進而判斷接地網的腐蝕程度。但是目前來看，由于成本、測量復雜度等原因導致變電站接地網的檢測一般采用定期檢測的方式，很難及時反映接地網的狀態，更無法對接地網的腐蝕趨勢進行預警。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供了一種變電站接地網腐蝕診斷預警方法及系統。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種變電站接地網腐蝕診斷預警方法，包括以下步驟：

步驟1：根據畢奧薩伐爾定理計算正常狀態接地網磁感應強度，確定地網結構；

步驟2：注入異頻正弦激勵電流，通過無線電磁信號采集器采集正常接地網地表激勵電流產生的電磁感應信號數列并遠傳到終端處理器；

步驟3：終端處理器結合正常狀態接地網結構和采集到的數據，利用概率密度比對方法創建腐蝕診斷模型；

步驟4：向待檢測接地網注入異頻正弦激勵電流，通過無線電磁信號采集器采集待檢測接地網地表激勵電流產生的電磁感應信號數列并遠傳到終端處理器；

步驟5：終端處理器根據腐蝕診斷模型、結合接地網結構、對待檢測接地網的電磁感應信號數列進行分析與診斷，判斷出接地網腐蝕狀態并預警。

所述步驟1中的接地網磁感應強度為：

其中，I為導體中的電流，μ₀是真空磁導率，r導體與待求場點間的之間距離，dl是源電流的微小線元素，為電流元指向待求場點的向量。

所述步驟1中的確定地網結構是根據接地網磁感應強度的大小和方向來確定接地導體的位置和走向。

所述步驟3中的終端處理器結合接地網結構和采集到的數據，利用概率密度比對方法創建腐蝕診斷模型，包括以下步驟：

步驟3.1：終端處理器獲取正常接地網地表激勵電流產生的電磁感應信號數列[x_i]，其中，i＝1，2，……n；